Визначення вузла може значно відрізнятися залежно від контексту, в якому він використовується. Коли справа доходить до комп’ютерних або телекомунікаційних мереж, вузли можуть служити для різних цілей, або як точка перерозподілу, або як кінцева точка зв’язку. Як правило, вузол складається з фізичного мережевого пристрою, але в окремих випадках використовуються віртуальні вузли.
Простіше кажучи, вузол мережі - це точка, в якій може бути створено, отримано або передано повідомлення. Далі ми обговоримо різні типи біткойн-вузлів: повні вузли, супервузли, майнінгові вузли та SPV-клієнти.
Вузли Bitcoin
Заглиблюючись у контекст блокчейнів, які розроблені як розподілені системи, мережа обчислювальних вузлів — це те, що дає змогу використовувати біткойн як децентралізовану однорангову (P2P) цифрову валюту, стійку до цензури. і не вимагає посередника для здійснення транзакцій від одного користувача до іншого (незалежно від того, наскільки вони віддалені у світі).
Таким чином, блокчейн-вузли відповідають за дію як точка зв’язку, яка може виконувати різні функції. Будь-який комп’ютер або пристрій, який підключається до інтерфейсу Bitcoin, можна вважати вузлом у тому сенсі, що вони певним чином спілкуються один з одним. Ці вузли також можуть передавати інформацію про транзакції та блоки в межах розподіленої мережі комп’ютерів за допомогою однорангового протоколу Bitcoin. Однак кожен комп’ютерний вузол визначається відповідно до його конкретних функцій, тому існують різні типи вузлів Bitcoin.
Повні вузли
Повні вузли – це ті, які фактично підтримують і забезпечують безпеку біткойнів і є важливими для мережі. Ці вузли також відомі як вузли повної перевірки, оскільки вони беруть участь у процесі перевірки транзакцій і блоків на відповідність правилам консенсусу системи. Повні вузли також можуть транслювати нові транзакції та блоки в блокчейн.
Як правило, повний вузол завантажує копію блокчейну біткойн з кожним блоком і транзакцією, але це не обов’язкова вимога, щоб вважатися повним вузлом (замість цього можна використовувати зменшену копію блокчейну).
Повний вузол Bitcoin можна встановити за допомогою різних реалізацій програмного забезпечення, але найбільш використовуваним і популярним є Bitcoin Core. Це мінімальні вимоги для запуску повного вузла Bitcoin Core:
Настільний або портативний комп’ютер із останньою версією Windows, Mac OS X або Linux.
200 Гб вільного дискового простору.
2 ГБ оперативної пам'яті (RAM).
Високошвидкісне підключення до Інтернету зі швидкістю завантаження не менше 50 кБ/с.
Безлічне підключення або підключення з високими межами навантаження. Повні вузли на можуть досягати або перевищувати 200 ГБ/місяць завантаження та 20 ГБ/місяць завантаження. Вам також потрібно буде завантажити ~200 ГБ під час першого запуску повного вузла.
Ваш повний вузол повинен працювати щонайменше 6 годин на день. Ще краще, якщо ви працюєте безперервно (24/7).
Багато організацій і користувачів-волонтерів запускають повні вузли Bitcoin, щоб допомогти екосистемі Bitcoin. Зараз у мережі біткойн працює приблизно 9700 публічних вузлів. Зауважте, що це число включає лише загальнодоступні вузли, що стосується прослуховувальних вузлів біткойн, які є видимими та доступними (також відомі як прослуховуючі вузли).
Окрім загальнодоступних вузлів, існує багато інших прихованих вузлів, які не видно (непрослуховуваних вузлів). Ці вузли зазвичай працюють за брандмауером, через приховані протоколи, такі як Tor, або просто тому, що вони налаштовані не прослуховувати з’єднання.
Вузли прослуховування (супервузли)
По суті, вузол слухача або супервузол — це повний вузол, видимий для всіх. Він спілкується та надає інформацію будь-якому іншому вузлу, який вирішить встановити з ним з’єднання. Таким чином, супервузол — це в основному точка перерозподілу, яка може виступати як джерелом даних, так і мостом зв’язку.
Довірений супервузол зазвичай працює в режимі 24/7 і має кілька встановлених з’єднань, передаючи історію блокчейну та дані транзакцій до кількох вузлів по всьому світу. З цієї причини для супервузла, ймовірно, знадобиться більше обчислювальної потужності та кращого підключення до Інтернету, ніж для прихованого повного вузла.
Майнерські вузли
Щоб видобувати біткойни в поточному конкурентному сценарії, потрібно інвестувати в спеціалізоване обладнання та програмне забезпечення для майнінгу. Ці програми (програмне забезпечення) для майнінгу не пов’язані безпосередньо з Bitcoin Core і працюють паралельно для тестування та майнінгу блоків Bitcoin. Майнер може працювати окремо (Solo Miner) або в групах (Mining Pool).
У той час як повні вузли індивідуальних майнерів використовують власну копію блокчейну, пули майнінгу працюють разом, кожен з яких надає власні обчислювальні ресурси (хеш-потужність). У майнінг-пулі лише адміністратор пулу повинен запускати повний вузол, який можна назвати повним вузлом майнінг-пулу.
Легкі клієнти або клієнти SPV
Також відомі як клієнти зі спрощеною перевіркою платежів (SPV), легкі клієнти – це ті, які використовують мережу Bitcoin, але насправді не діють як повний вузол. Таким чином, клієнти SPV не сприяють безпеці мережі, оскільки вони не зберігають копію блокчейну та не беруть участі в процесі перевірки та підтвердження транзакцій.
Коротше кажучи, SPV — це метод, за допомогою якого користувач може перевірити, чи включено деякі транзакції до блоку, без необхідності завантажувати дані блоку повністю. Тому клієнти SPV покладаються на інформацію, надану іншими повними вузлами (супервузлами). Тонкі клієнти працюють як кінцеві точки зв’язку та використовуються багатьма гаманцями криптовалюти.
Клієнт проти майнінгових вузлів
Важливо зауважити, що запуск повного вузла – це не те саме, що запуск повного вузла для майнінгу. Хоча майнерам доводиться інвестувати в дороге обладнання та програмне забезпечення для майнінгу, кожен може запустити повноцінний вузол перевірки. Крім того, перш ніж спробувати видобути блок, майнер повинен зібрати незавершені транзакції, які раніше були прийняті повними вузлами як дійсні. Потім майнер створює блок-кандидат (з набором транзакцій) і намагається видобути цей блок. Якщо майнеру вдається знайти дійсне рішення для цього блоку, він транслює його в мережу, а інші повні вузли перевірять дійсність блоку. Таким чином, правила консенсусу визначаються та забезпечуються розподіленою мережею вузлів перевірки, а не майнерами.
Висновок
Вузли біткойн спілкуються один з одним через мережевий протокол P2P біткойн і таким чином забезпечують цілісність системи. Вузол, який поводиться неправильно або намагається поширити невірну інформацію, швидко розпізнається чесними вузлами та відключається від мережі.
Незважаючи на те, що запуск повного вузла перевірки не забезпечує фінансової винагороди, його настійно рекомендується, оскільки він забезпечує довіру, безпеку та конфіденційність користувачів. Повні вузли забезпечують дотримання правил. Вони захищають блокчейн від атак і шахрайства (наприклад, подвійних витрат). Крім того, повному вузлу не потрібно довіряти іншим і дозволяє користувачеві повністю контролювати свої гроші.